Effects of intrathecal infusion chemotherapy on intracranial pressure in non-small cell lung cancer patients with leptomeningeal metastases by ultrasound measurement of optic nerve sheath diameter

Abstract

Abstract:

ObjectiveTo evaluate the effects of intrathecal infusion chemotherapy on intracranial pressure （ICP） in non-small cell lung cancer （NSCLC） patients with leptomeningeal metastases （LM） by ultrasound measurement of the optic nerve beside the bed of optic nerve sheath diameter （ONSD）.MethodsA total of 31 NSCLC-LM patients who underwent intrathecal infusion chemotherapy at Nanjing Drum Tower Hospital， Affiliated Hospital of Nanjing University Medical School from June 10， 2021 to December 25， 2022 were collected. The ONSD values were measured before and after the first lumbar puncture by bedside optic nerve ultrasound， and measured dynamically 30 min before intrathecal infusion chemotherapy （T0）， 30 min （T1）， 1 h （T2）， 2 h （T3）， 4 h （T4）， 6 h （T5）， and 24 h （T6） after intrathecal infusion chemotherapy. ICP_ONSDwas calculated， with differences between ICP_LPand ICP_ONSD， and differences between ONSD and ICP_ONSDseries at different time being compared separately. Mean arterial pressure （MAP）， heart rate， and headache score were assessed and compared respectively at T0， T1， T2， T3， T4， T5 and T6. Spearman analysis was used to evaluate the correlation between the response assessment in neuro-oncology （RANO） score and ICP.ResultsBefore the first lumbar puncture for cerebrospinal fluid drainage， ICP_LPwas （218.55±63.83） mmH₂O， left eye， right eye， and binocular eyes ICP_ONSDwere （217.28±57.17） mmH₂O，（223.64±51.13） mmH₂O， and （220.46±52.50） mmH₂O respectively， in NSCLC-LM patients， with no statistically significant difference （F=0.77，P=0.463）. After first lumbar puncture for cerebrospinal fluid drainage， ICP_LPwas （214.68±58.01） mmH₂O， left eye， right eye， and binocular eyes ICP_ONSDwere （216.71±48.96） mmH₂O，（216.62±47.18） mmH₂O， and （216.67±47.86） mmH₂O respectively， with no statistically significant difference （F=0.12，P=0.757）. At T0， T1， T2， T3， T4， T5， and T6， the MAP during intrathecal infusion chemotherapy was 89.80 （83.40， 93.67） mmHg， 95.00 （80.83， 99.37） mmHg， 91.86（79.88， 100.14） mmHg， 90.15（79.04， 100.55） mmHg， 105.14（88.55， 114.74） mmHg， 98.96 （81.72， 111.81） mmHg， and 89.29 （85.45， 100.38） mmHg， with a statistically significant difference （χ²=16.11，P=0.013）； heart rates were 80.00 （75.00， 84.50） times/min， 80.00 （72.50， 87.50） times/min， 74.00（66.00， 87.50） times/min， 82.00 （72.00， 90.00） times/min， 80.00 （70.50， 90.00） times/min， 77.00 （68.00， 91.00） times/min， 77.00 （71.50， 88.50） times/min， with no statistically significant difference （χ²=2.18，P=0.902）； headache scores were 2.00 （0.50， 3.00） score， 2.00 （1.00， 3.00） score， 2.00 （2.00， 3.00） score， 2.00 （1.00， 3.00） score， 2.00 （1.00， 2.00） score， 2.00 （1.00， 2.00） score， and 2.00 （0.00， 2.00） score， with no statistically significant difference （χ²=11.64，P=0.071）. At T0， T1， T2， T3， T4， T5， and T6， left eye， right eye， and binocular ONSD were （5.85±0.64） mm，（5.72±0.68） mm，（7.11±1.11） mm，（6.42±0.78） mm，（5.69±0.63） mm，（5.61±0.64） mm，（5.65±0.88） mm，（5.85±0.12） mm，（5.89±0.12） mm，（6.93±0.20） mm，（6.40±0.14） mm，（5.71±0.12） mm，（5.66±0.12） mm，（5.33±0.14） mm，（5.85±0.64） mm，（5.81±0.64） mm，（7.02±1.03） mm，（6.41±0.75） mm，（5.70±0.63） mm，（5.64±0.63） mm，（5.49±0.76） mm， with statistically significant differences （F=58.48，P<0.001；F=49.34，P<0.001；F=78.05，P<0.001）； ICP_ONSDwere （222.81±56.81） mmH₂O，（211.89±60.29） mmH₂O，（335.12±98.32） mmH₂O，（274.17±68.87） mmH₂O，（208.77±56.12） mmH₂O，（201.75±56.79） mmH₂O，（205.59±78.36） mmH₂O，（223.26±58.33） mmH₂O，（227.08±61.68） mmH₂O，（319.36±101.10） mmH₂O，（272.33±69.61） mmH₂O，（211.21±57.73） mmH₂O，（206.51±57.22） mmH₂O，（177.22±68.98） mmH₂O，（223.03±57.24） mmH₂O，（219.49±57.24） mmH₂O，（327.24±91.56） mmH₂O，（273.25±67.04） mmH₂O，（209.99±56.26） mmH₂O，（204.13±56.29） mmH₂O，（191.40±67.95） mmH₂O， with statistically significant differences （F=58.48，P<0.001；F=49.34，P<0.001；F=78.13，P<0.001）. The ONSD of the left eye， right eye， and binocular eyes and the corresponding ICP_ONSDincreased significantly at T2 compared with T0， T1， T3， T4， T5， and T6， with statistically significant differences （allP<0.05）. Pre- and post-treatment RANO scores were 4.00 （3.00，7.00） score and 3.00 （2.00， 6.00） score respectively. Pre- and post-treatment RANO scores were positively correlated with ICP_ONSDin the left eye （r=0.55，P=0.001；r=0.60，P<0.001）， right eye （r=0.54，P=0.001；r=0.46，P=0.009） and binocular eyes ICP_ONSD（r=0.45，P=0.010；r=0.37，P=0.043）.ConclusionIntrathecal infusion chemotherapy for NSCLC-LM patients can cause a transient increase in ONSD and ICP， with the greatest effect at 1 hour after intrathecal infusion chemotherapy. RANO score is positively correlated with ICP_ONSDbefore and after treatment， which can provide an important reference for evaluating the efficacy of intrathecal infusion chemotherapy.

Key words:Carcinoma， non-small-cell lung,Meningeal neoplasms,Intracranial pressure,Ultrasonography,Optic nerve sheath diameter

Xie Yu, Jiang Cheng, Huang Mingmin, Guo Aibin, Yin Zhenyu, Lin Yongjuan. Effects of intrathecal infusion chemotherapy on intracranial pressure in non-small cell lung cancer patients with leptomeningeal metastases by ultrasound measurement of optic nerve sheath diameter[J]. Journal of International Oncology, 2023, 50(9): 532-539.

Figures/Tables4

临床病理特征	结果	临床病理特征	结果
性别		抗肿瘤治疗方案^b
男	14（45.16）	奥希替尼/伏美替尼/阿美替尼	26（70.27）
女	17（54.84）	TAS6417	2（6.45）
年龄（岁）		AZD3759	4（12.90）
≤53	12（38.71）	达克替尼/阿法替尼	4（12.90）
>53	19（61.29）	易瑞沙	2（6.45）
BMI（kg/m²）	21.75±2.74	克唑替尼	1（3.23）
心率（次/min）	79.39±12.23	赛沃替尼	1（3.23）
平均动脉压（mmHg）	89.28±10.98	白蛋白紫杉醇	1（3.23）
颅内压（mmH₂O）	218.55±63.83	KPS评分（分）
吸烟史		<60	14（45.16）
有	13（41.94）	≥60	17（54.84）
无	18（58.06）	头痛评分（分）
确诊肺癌至发生LM时间（月）		≤2	23（74.19）
≤24	20（64.52）	>2	8（25.81）
>24	11（35.48）	RANO评分（分）
LM临床症状^a		<4	13（41.94）
头痛、恶心、呕吐	27（87.10）	≥4	18（58.06）
肢体乏力、麻木	5（16.13）	典型MRI异常
颅神经障碍	14（45.16）	是	26（83.87）
癫痫	4（12.90）	否	5（16.13）
颈项强直	6（19.35）	脑脊液细胞学阳性
合并脑转移		是	25（80.65）
是	13（41.94）	否	6（19.35）
否	18（58.06）

时间点	MAP（mmHg）	心率（次/min）	头痛评分（分）
T0	89.80（83.40，93.67）	80.00（75.00，84.50）	2.00（0.50，3.00）
T1	95.00（80.83，99.37）	80.00（72.50，87.50）	2.00（1.00，3.00）
T2	91.86（79.88，100.14）	74.00（66.00，87.50）	2.00（2.00，3.00）
T3	90.15（79.04，100.55）	82.00（72.00，90.00）	2.00（1.00，3.00）
T4	105.14（88.55，114.74）^a	80.00（70.50，90.00）	2.00（1.00，2.00）
T5	98.96（81.72，111.81）	77.00（68.00，91.00）	2.00（1.00，2.00）
T6	89.29（85.45，100.38）	77.00（71.50，88.50）	2.00（0.00，2.00）
χ²值	16.11	2.18	11.64
P值	0.013	0.902	0.071

时间点	左眼		右眼		双眼
时间点	ONSD（mm）	ICP_ONSD（mmH₂O）	ONSD（mm）	ICP_ONSD（mmH₂O）	ONSD（mm）	ICP_ONSD（mmH₂O）
T0	5.85±0.64	222.81±56.81	5.85±0.12	223.26±58.33	5.85±0.64	223.03±57.24
T1	5.72±0.68	211.89±60.29	5.89±0.12	227.08±61.68	5.81±0.64	219.49±57.24
T2	7.11±1.11^a	335.12±98.32^a	6.93±0.20^a	319.36±101.10^a	7.02±1.03^a	327.24±91.56^a
T3	6.42±0.78	274.17±68.87	6.40±0.14	272.33±69.61	6.41±0.75	273.25±67.04
T4	5.69±0.63	208.77±56.12	5.71±0.12	211.21±57.73	5.70±0.63	209.99±56.26
T5	5.61±0.64	201.75±56.79	5.66±0.12	206.51±57.22	5.64±0.63	204.13±56.29
T6	5.65±0.88	205.59±78.36	5.33±0.14	177.22±68.98	5.49±0.76	191.40±67.95
F值	58.48	58.48	49.34	49.34	78.05	78.13
P值	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001

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